JP2012114809A - 撮像装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ぶれ量算出部20において、ヨー方向又はピッチ方向のぶれである並進ぶれを検出すると共にロール方向のぶれである回転ぶれを検出し、画像処理部15において、並進ぶれ及び回転ぶれを画像処理によって補正する。画像処理部15は、回転ぶれに対する補正強度を並進ぶれに対する補正強度よりも弱く設定する。例えば、並進ぶれの積算量が基準量TH1を超えるまで並進ぶれに対する補正を停止する第1コアリング制御と、回転ぶれの積算量が基準量TH2を超えるまで回転ぶれに対する補正を停止する第2コアリング制御とを実施し、基準量TH2を基準量TH1よりも大きく設定することで、回転ぶれ補正を並進ぶれ補正よりも働きにくくする。即ち、回転ぶれに対する補正強度を並進ぶれに対する補正強度よりも弱くする。
【選択図】図2
Description
本発明の第1実施形態を説明する。図1は、第1実施形態に係る撮像装置1の外観図である。図2は、撮像装置1のブロック図である。撮像装置1は、静止画像及び動画像を撮影可能なデジタルビデオカメラである。
ヨー方向のぶれは、軸301を回転軸として主筐体2を回転させるぶれである。
ピッチ方向のぶれは、軸302を回転軸として主筐体2を回転させるぶれである。
ロール方向のぶれは、光軸300を回転軸として主筐体2を回転させるぶれである。
図9を参照して、並進ぶれ補正の基本原理を説明する。図9において、画像401及び402はそれぞれ入力フレーム画像FI[1]及びFI[2]の例である。領域411及び412は、夫々、入力フレーム画像401及び402に設定された切り出し領域である。画像421及び422は、夫々、切り出し領域411内の画像及び切り出し領域412内の画像である。即ち、画像421及び422は、夫々、入力フレーム画像401及び402に基づく出力フレーム画像である。尚、図9の例に限らず、時刻tiにおける切り出し領域CR[i]の中心位置を(xi,yi)にて表す。位置(xi,yi)は、画像空間320及び任意の入力フレーム画像FIにおける位置である(図3及び図4(a)参照)。図9の例に限らず、時刻t1において、切り出し領域CRの中心位置は原点Oと一致している。入力フレーム画像401及び402間の並進動きベクトルがVAであるとき、位置(x1,y1)から並進動きベクトルVAの向きに並進動きベクトルVAの大きさだけ移動した位置に、切り出し領域412の中心位置(x2,y2)が設定される。これにより、並進ぶれに基づく被写体の動きが出力フレーム画像列上において打ち消される。即ち、並進ぶれの補正が成される。
画像処理部15は、上述の基本原理に従う並進ぶれ補正及び回転ぶれ補正を実行しつつ、コアリング制御を実行することができる。
WBn=kA・WAn …(A2)
次に、図14〜図16を参照して、回転ぶれ補正に対するコアリング制御を説明する。図14において、画像551〜554はそれぞれ入力フレーム画像FI[1]〜FI[4]の例である。領域561〜564は、夫々、入力フレーム画像551〜554に設定された切り出し領域である。画像571〜574は、夫々、切り出し領域561〜564内の画像である。即ち、画像571〜574は、夫々、入力フレーム画像551〜554に基づく出力フレーム画像である。
WDn=kC・WCn …(A4)
撮像装置1では、回転ぶれに対する補正強度を並進ぶれに対する補正強度よりも弱くするべく、回転ぶれ用の基準量TH2を並進ぶれ用の基準量TH1よりも大きく設定している。基準量TH1及びTH2間の大小関係について説明を加える。説明の簡略化のため、並進ぶれがヨー方向のぶれであることを想定する。
本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態では、第1実施形態に適用可能な変形技術を説明する。並進ぶれ補正が電子式ぶれ補正によって実現される方法を第1実施形態にて述べたが、第1実施形態において並進ぶれ補正は光学式ぶれ補正であっても良い。並進ぶれ補正に光学式ぶれ補正が用いられる場合、画像処理部15において並進ぶれ補正のための画像処理(即ち、切り出し領域CRの並進移動)は成されない。
本発明の第3実施形態を説明する。第3実施形態及び後述の他の実施形態の撮像装置の基本的な構成は、第1実施形態に係る撮像装置1のそれと同様であり、第3実施形態及び後述の他の実施形態において、特に述べない事項に関しては、矛盾なき限り、第1実施形態の記載が適用される。
画像処理部15は、上述の基本原理に従う並進ぶれ補正及び回転ぶれ補正を実行しつつ、センタリング制御を実行することができる。センタリング制御の方法として、公知の方法(例えば、特開2008−270983号公報に記載の方法)を利用することができる。
Sn=ζ1×Sn−1+Vn …(B1)
回転ぶれ補正に対するセンタリング制御(回転用センタリング制御)を説明する。切り出し領域CRの中心線CRC(図4(b)参照)が入力フレーム画像FIの垂直方向と一致している状態を起点として、入力フレーム画像FI上で切り出し領域CRを原点Oを支点にして一定方向へ回転させてゆくと、図20(b)に示す如く、最終的には切り出し領域CRの角部分が入力フレーム画像FIの端部に至り、それ以上、切り出し領域CRを上記一定方向へ回転させることができなくなる。即ち、切り出し領域CRの回転余裕領域がなくなって、回転ぶれに対する電子式ぶれ補正を実行できなくなる。このような事態の発生をなるだけ回避すべく、回転ぶれ補正に対するセンタリング制御では、順次求められる回転角θを考慮しつつも、切り出し領域CRの角度状態を時間経過と共に初期角度状態へと徐々に戻す。
φn=ζ2×φn−1+θn …(B2)
撮像装置1では、回転ぶれに対する補正強度を並進ぶれに対する補正強度よりも弱くするべく、回転ぶれ用の減衰係数ζ2を並進ぶれ用の減衰係数ζ1よりも小さく設定している。これについて、更に説明を加える。
本発明の第4実施形態を説明する。第4実施形態では、第3実施形態に適用可能な変形技術を説明する。並進ぶれ補正が電子式ぶれ補正によって実現される方法を第3実施形態にて述べたが、第3実施形態において並進ぶれ補正は光学式ぶれ補正であっても良い。並進ぶれ補正に光学式ぶれ補正が用いられる場合、画像処理部15において並進ぶれ補正のための画像処理(即ち、切り出し領域CRの並進移動)は成されない。
本発明の第5実施形態を説明する。上述したように、ヨー方向又はピッチ方向のぶれは、画像空間320上において点像PIを並進移動させる(図6(b)参照)。但し、画像空間320上において点像PIを並進移動させるぶれは、ヨー方向又はピッチ方向のぶれに限定されない。即ち、光軸300を並進移動させるぶれ(換言すれば、光軸300の直交面に沿って撮像装置1を並進移動させるぶれ)も、画像空間320上において点像PIを並進移動させるぶれの一種である。光軸300を並進移動させるぶれによって生じる点像PIの移動は、ヨー方向又はピッチ方向のぶれによるそれと同様である。
本発明の第6実施形態を説明する。入力動画像の画像データを記録媒体18に一旦記録しておき、入力動画像の再生時などにおいて、入力動画像から出力動画像を生成するための画像処理を行うようにしても良い。入力動画像から出力動画像を生成するための画像処理の内容は、第1又は第3実施形態で述べたものと同様である。第6実施形態では、光学式ぶれ補正が成されることなく入力動画像が取得されているものとする。
回転ぶれ検出データは、第1実施形態で述べた補正回転角WDn、又は、補正回転角WDnの元となるデータ(例えば、回転角θn若しくは積算回転角WCn)である。或いは、回転ぶれ検出データは、第3実施形態で述べた積分回転角φn、又は、積分回転角φnの元となるデータ(例えば、回転角θn)である。
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。上述の実施形態に適用可能な注釈事項として、以下に、注釈1及び注釈2を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。
上述の各実施形態では、説明の便宜上、コアリング制御とセンタリング制御を個別に説明したが、コアリング制御とセンタリング制御とを組み合わせて実施するようにしても良い。即ち、上述の第1及び第3実施形態を組み合わせて実施することも可能であるし、上述の第2及び第4実施形態を組み合わせて実施することも可能である。
図1の撮像装置1及び上記電子機器を、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって構成することができる。ソフトウェアを用いて撮像装置1及び電子機器を構成する場合、ソフトウェアにて実現される部位についてのブロック図は、その部位の機能ブロック図を表すことになる。特に、図2の画像処理部15、ぶれ量算出部20、ぶれ量積算部21及びぶれ補正量決定部22にて実現される機能の全部又は一部をプログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置(例えばコンピュータ)上で実行することによって、その機能の全部又は一部を実現するようにしてもよい。
11 レンズ部
12 撮像素子
15 画像処理部
20 ぶれ量算出部
21 ぶれ量積算部
22 ぶれ補正量決定部
FI 入力フレーム画像
CR 切り出し領域
FO 出力フレーム画像
LC 補正レンズ
Claims (5)
- レンズ部を介して入射した光に応じた信号を出力する撮像素子を用いて動画像を撮影する撮像装置において、
当該撮像装置の光軸を並進移動させるぶれ又は前記光軸の直交面上の軸周りに前記光軸を回転させるぶれを並進ぶれとして検出する並進ぶれ検出部と、
前記光軸を回転軸として当該撮像装置を回転させる回転ぶれを検出する回転ぶれ検出部と、
前記並進ぶれ検出部の検出結果に基づく並進用画像処理によって、又は、前記並進ぶれ検出部の検出結果に基づく前記レンズ部若しくは前記撮像素子の駆動によって、前記動画像の並進ぶれを補正する並進ぶれ補正部と、
前記回転ぶれ検出部の検出結果に基づく回転用画像処理によって、前記動画像の回転ぶれを補正する回転ぶれ補正部と、を備え、
前記回転ぶれに対する補正強度は、前記並進ぶれに対する補正強度よりも弱い
ことを特徴とする撮像装置。 - 前記並進ぶれ補正部は、前記並進ぶれの積算量が所定の並進用基準量を超えるまで前記並進ぶれに対する補正を停止する第1コアリング制御を実行し、
前記回転ぶれ補正部は、前記回転ぶれの積算量が所定の回転用基準量を超えるまで前記回転ぶれに対する補正を停止する第2コアリング制御を実行し、
当該撮像装置は、前記回転用基準量を前記並進用基準量よりも大きくすることで、前記回転ぶれに対する補正強度を前記並進ぶれに対する補正強度よりも弱める
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子の出力に基づく入力フレーム画像内に前記入力フレーム画像の画角よりも小さな画角を有する切り出し領域を設定し、前記切り出し領域内の画像データを抽出することにより前記動画像を形成する各フレーム画像を生成するフレーム生成部を更に備え、
前記並進ぶれ補正部は、前記並進ぶれ検出部の検出結果に応じて前記切り出し領域の位置を並進移動させることにより前記並進ぶれを補正し、一方で、前記並進ぶれの補正の際、前記切り出し領域の位置を時間経過と共に所定の初期位置へと戻す並進用センタリング制御を実行し、
前記回転ぶれ補正部は、前記回転ぶれ検出部の検出結果に応じて前記切り出し領域を回転させることで前記回転ぶれを補正し、一方で、前記回転ぶれの補正の際、前記切り出し領域の角度状態を時間経過と共に所定の初期角度状態へと戻す回転用センタリング制御を実行し、
当該撮像装置は、前記切り出し領域の角度状態を前記初期角度状態へと戻す速度を、前記切り出し領域の位置を前記初期位置へと戻す速度よりも大きくすることで、前記回転ぶれに対する補正強度を前記並進ぶれに対する補正強度よりも弱める
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子の出力に基づく入力フレーム画像内に前記入力フレーム画像の画角よりも小さな画角を有する切り出し領域を設定し、前記切り出し領域内の画像データを抽出することにより前記動画像を形成する各フレーム画像を生成するフレーム生成部を更に備え、
前記並進ぶれ補正部は、前記並進ぶれ検出部の検出結果に応じて前記レンズ部又は前記撮像素子を駆動することで前記並進ぶれを補正し、一方で、前記並進ぶれの補正の際、前記レンズ部又は前記撮像素子の状態を時間経過と共に所定の初期状態へと戻す並進用センタリング制御を実行し、
前記回転ぶれ補正部は、前記回転ぶれ検出部の検出結果に応じて前記切り出し領域を回転させることで前記回転ぶれを補正し、一方で、前記回転ぶれの補正の際、前記切り出し領域の角度状態を時間経過と共に所定の初期角度状態へと戻す回転用センタリング制御を実行し、
当該撮像装置は、前記切り出し領域の角度状態を前記初期角度状態へと戻す速度を、前記レンズ部又は前記撮像素子の状態を前記初期状態へと戻す速度よりも大きくすることで、前記回転ぶれに対する補正強度を前記並進ぶれに対する補正強度よりも弱める
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 撮像装置の撮影によって得られた動画像の画像データを取得する画像データ取得部と、
前記動画像の撮影時における並進ぶれの検出結果を表す並進ぶれ検出データ及び前記動画像の撮影時における回転ぶれの検出結果を表す回転ぶれ検出データを取得するぶれ検出データ取得部と、
前記並進ぶれ検出データに基づく並進用画像処理によって前記動画像の並進ぶれを補正する並進ぶれ補正部と、
前記回転ぶれ検出データに基づく回転用画像処理によって前記動画像の回転ぶれを補正する回転ぶれ補正部と、を備え、
前記並進ぶれは、前記撮像装置の光軸を並進移動させるぶれ又は前記光軸の直交面上の軸周りに前記光軸を回転させるぶれであり、
前記回転ぶれは、前記光軸を回転軸として前記撮像装置を回転させるぶれであり、
前記回転ぶれに対する補正強度は、前記並進ぶれに対する補正強度よりも弱い
ことを特徴とする電子機器。
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